【正文】 c+=c1。it。 a1=a1*10/t。 t=maxt(abss(a1),abss(b1),abss(c1))。 } } void line(uchar x1,uchar y1,uchar z1,uchar x2,uchar y2,uchar z2,uchar le) { char t,a,b,c,a1,b1,c1,i。 c=dat[cp]amp。 a=(dat[cp]5)amp。 } } /*The first variable is the distance from the midpoint. The second is the layer. the third is the flash speed of the time between each two point. The forth is the enable io,it controls weather draw or claen.* void cirp(char cpp,uchar dir,uchar le) { uchar a,b,c,cp。 } void type(uchar cha,uchar y) { uchar xx。 ch0=~ch1。j++) display[j][i+4]=0。j8。 } } 36 36 void trailler(uint speed) { char i,j。j8。 if (ac) a=c。 if ((*a)(*b)) { t=(*a)。 return b。 } /*To figure out the round number*/ uchar abs(uchar a) { 35 35 uchar b。(1b)。a)。 for(b=7。 TH0=0xc0。 /*railway 3*/ 34 34 uchar code dat3[24]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x16,0x26,0x36,0x46,0x56,0x66,0x65,0x64,0x63,0x62,0x61,0x60,0x50,0x40,0x30,0x20,0x10}。 /*rank:A,1,2,3,4,I,心 ,U*/ uchar code table_cha[8][8]={0x51,0x51,0x51,0x4a,0x4a,0x4a,0x44,0x44,0x18,0x1c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c,0x66,0x66,0x30,0x18,0xc,0x6,0xf6,0x3c,0x66,0x60,0x38,0x60,0x60,0x66,0x3c,0x30,0x38,0x3c,0x3e,0x36,0x7e,0x30,0x30,0x3c,0x3c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c,0x66,0xff,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x18,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x7e,0x3c}。 30 30 參 考 文 獻(xiàn) [1]閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版） [M].北京：高等教育出版社， :66216 [2]李念強(qiáng) .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， :1931 82211 [3] 譚浩強(qiáng) . c 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 . ： 3080 [4] 李行杰； 李克儉； 肖英基于 AVR 單片機(jī)的 8*8*8 三維 LED 點(diǎn)陣設(shè)計(jì) [J].大眾科技 2020,15（ 165）： 4250 [5] 王浩然 ,秦會(huì)斌 . LED 點(diǎn)陣屏顯示單元的設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)控制 [J]. 電子器件 . 2020,33(05) [6] 馬祖懷 . 大功率白光 LED 驅(qū)動(dòng)研究以及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) [J]. 西安電子科技大學(xué) .電子與通信工程 . 2020:2030 [7] 李玨璇 . 發(fā)光二極管的應(yīng)用 [J]. 科技資訊 . 2020（ 31） :3055 [8] 吳漢清 . 常用的典型單片機(jī)資料 [J]. 無(wú)線(xiàn)電 . 2020:7274 [9] 周詩(shī)虎 . 單片機(jī)控制 LED 點(diǎn)陣屏 [J].科技信息 ,2020,(25):2025. [10] 梁銘林 .LED 顯示技術(shù)的應(yīng)用 [J].智能建筑， 2020（ 03） :4050 [11] 張飆 ,范剛 . LED 顯示屏數(shù)據(jù)源控制器設(shè)計(jì) [J]. 現(xiàn)代顯示 . 2020(06) [12] 王婷 . 基于嵌入式的 LED 顯示系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) [J]. 西安科技大學(xué) .計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) . 2020：1719 [13] 童詩(shī)白，華成英 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：高等教育出版社 . :2836 [14] BinJuine Huang*, ChunWei Chen, ChinDian Ong, BoHan Du, PoChien Hsu . Development of constantpower driving control for lightemittingdiode (LED) luminaire [J]. Applied Thermal Engineering, 2020:7590 [15] BinJuine Huang ? , ChunWei Chen, PoChien Hsu, WeiMin Tseng, MinSheng Wu.[J]. Sciverse ScienceDirect, 2020:3050 31 31 致 謝 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)我所學(xué)的這個(gè)專(zhuān)業(yè)有個(gè)深刻的理解和認(rèn)識(shí)，對(duì)所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)大體上回顧了一遍，另外這次設(shè)計(jì)焊接的東西非常多培養(yǎng)了我耐心細(xì)心的素質(zhì)，這對(duì)我今后無(wú)論是工作還是上學(xué)盡快的完成任務(wù)是一個(gè)非常大的幫助。 （ 8）選芯片的時(shí)候也猶豫不決，糾結(jié)了好幾天，因?yàn)?74HC573 與 74HC245 這倆芯片真的都可以用，但是考慮到前者可以鎖存來(lái)使 I/O 口有更大發(fā)揮空間，所以放棄了74HC245。 （ 4）因?yàn)樯衔粰C(jī)的部分沒(méi)有做，所以要想改動(dòng)畫(huà)只能改動(dòng)程序，這是最遺憾的，準(zhǔn)備后續(xù)加上一個(gè)上位機(jī)。 圖 38 譯碼器的仿真圖 29 29 結(jié) 論 對(duì)于這次選題我感覺(jué)自己真是幸運(yùn)的，不是說(shuō)題目簡(jiǎn)單，而是自己有機(jī)會(huì)接觸現(xiàn)在新興的光立方感覺(jué)上比較前衛(wèi)，完成作品時(shí)感覺(jué)自己也是非常的有成就感，光立方在現(xiàn)實(shí)生活中很多人可能不太懂具體是什么，但是每當(dāng)人們看見(jiàn)光立方綻放時(shí)都表現(xiàn)得非常的驚訝與驚喜，這個(gè)神奇的立方體帶給人的是全新的 3D 體驗(yàn)，將會(huì)有廣大的發(fā)展前景。 圖 28 28 圖 其中 P0 口需要加一個(gè)上拉電阻才能起到驅(qū)動(dòng)作用，列的引腳在連接過(guò)程中要注意順序， U3 到 U10 分別控制從左往右的 8 面他們是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，另外 protues 的元件庫(kù)里面沒(méi)有 STC12C5A60S2 可以用 89S52 代替。 27 27 6 仿真 仿真采用的是 protues，按照原理圖連接各個(gè)端口。 在運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)光立方的亮度太低，分析原因如下： 剛開(kāi)始以為是限流電阻的電阻值太高可是經(jīng)過(guò)換小電 阻后有著非常小的改善，用 26 26 萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)電流才 ，然后在串口處連接了上拉電阻提高電壓，效果有了明顯改善。 512 個(gè) LED 燈一個(gè)一個(gè)檢測(cè)是非常繁瑣的，所以采用了用一根導(dǎo)線(xiàn)將每一層的陰極連接，用一根導(dǎo)線(xiàn)將同一層陽(yáng)極連接，然后用 5V 電源接上一個(gè) 1K 電阻檢測(cè)每一層是否有小燈壞掉，如果外面有小燈壞掉更換比較容易，里面有小燈壞掉采用的附錄圖 4 的更換方式。此外每一次焊接完畢都要測(cè)試是不是每個(gè)小燈都會(huì)亮以此來(lái)及時(shí)更換壞掉的小燈。為了整個(gè)光體的美感整個(gè)框架都是 LED 自身的引腳支撐。 此外還有穩(wěn)壓二極管和發(fā)電二極管等二極管。 圖（ b）中 UOn 為導(dǎo)通電壓，他可以看做是二極管與一個(gè)電源相串聯(lián)。 采用 74HC573 的原因 21 21 在選擇陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)芯片時(shí)有 74HC373 和 74HC573 兩種選擇，這兩個(gè)芯片功能相同，但是 74HC573 的引腳比較容易布線(xiàn)，并且相對(duì)來(lái)說(shuō) 74HC573 的工作電壓范圍更加的寬，因此對(duì)于本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō) 74HC573 更加適合 顯示模塊 顯示模塊為由 512 個(gè) LED 燈焊接成的光立方，本章主要介紹 LED 燈的特性。（ 50+500） = () 電壓 = 500= () 根據(jù) TTL 電路高低電平的依據(jù)輸出為高電平說(shuō)明是可以這樣接的 。 因?yàn)閱纹瑱C(jī)的驅(qū)動(dòng)能力 是有限的，單靠單片機(jī)驅(qū)動(dòng) 512 個(gè) LED 燈必然會(huì)對(duì)單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力造成極大的挑戰(zhàn)，所以需要緩沖器來(lái)增強(qiáng)擴(kuò)展能力，本方案采用了74HC573 作為緩沖器，下面將詳細(xì)介紹。 330=（毫安 ） （ ） 其中 為發(fā)光二極管的壓降，但是這樣的方式缺點(diǎn)就是即時(shí)發(fā)光二極管不亮也會(huì)有很大的電流消耗。 （ 1） （ 2） 三極管的兩種連接方式 上圖為三極管的兩種連接方式，第一種很顯然只有當(dāng)單片機(jī)輸出為高電平 1 時(shí)發(fā)光二極管才開(kāi)始工作這時(shí)就需要 NPN 截止，但是當(dāng) NPN 截止時(shí)流過(guò)二極管的電流很小即使發(fā)光也是非常微弱的， LED 的特性會(huì)在后面詳細(xì)介紹。 圖 晶體管的輸出特性曲線(xiàn) 截止表 示三極管不工作輸出高電平，飽和表示三極管導(dǎo)通輸出低電平 圖 NPN 三極管 b 為基極， c 為集電極， e 為發(fā)射極。ULN2803 與標(biāo)準(zhǔn)的 TTL 系列電兼容，即能識(shí)別 TTL 電路輸出的信號(hào)當(dāng) = 時(shí)為低電平 0，當(dāng) =2V 時(shí)為高電平 1。 選擇使用 STC12C5A60S2 單片機(jī)的原因 在選擇單片機(jī)（也就是控制模塊）的時(shí)候主要參考了兩個(gè)方案： 方案一 采用接觸比較多的 AT89C51 作為 整個(gè)系 統(tǒng)的核心，但是 FLASH 只有 4K,為了光立方有更好的表現(xiàn)采用的程序也很大，而且要求也相對(duì)比較高，所以排除使用AT89C51 作為控制模塊的內(nèi)核。 13 13 圖 內(nèi)部時(shí)鐘電路 外部時(shí)鐘：即在單片機(jī)外部外設(shè)一個(gè)外部振蕩器接入 XTAL2，同時(shí)讓 XTAL1 接地，可以 檢測(cè) XTAL2 是否有波形， XATL1 與 XATL2 之間是否有足夠的電壓來(lái)驗(yàn)證是否起振。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)組成部分 有： （ 1）晶振 （ 2）復(fù)位電路 （ 3）電源 （ 4）輸入 /輸出設(shè)備 四個(gè)部分組成，最小系統(tǒng)是單片機(jī)用來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)，如果把單片機(jī)比作大腦那么最小系統(tǒng)就是整個(gè)身體，整個(gè)光立方就是這個(gè)身體控制的機(jī)器，通過(guò)各個(gè)部分的協(xié)調(diào)合作來(lái)調(diào)度整個(gè)大系統(tǒng)的工作實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期快速的發(fā)展單片機(jī)已經(jīng)擁有一個(gè)龐大的家族，從通信到交通 存在我們生活的方方面面，為我們的生活質(zhì)量的ULN2803 芯片 驅(qū) 動(dòng) 芯片 電源 STC12C5A60S2 單片機(jī) 顯示電路 11 11 提高帶來(lái)了巨大的貢獻(xiàn)。那么如何選擇合適的單片機(jī)將會(huì)是決定整個(gè)系統(tǒng)顯示效果的關(guān)鍵問(wèn)題。 單片機(jī)最主要的輸入輸出口分配不同設(shè)計(jì)方案就不同，程序的編寫(xiě)就要有所變動(dòng)，所以說(shuō)提前了解接口分配對(duì)于程序的編寫(xiě)十分重要。如下圖為一面 LED 燈的連接圖。這就是本方案的基本實(shí)現(xiàn)原理。 7 7 2 3DLED 顯示屏的基本構(gòu)想 本設(shè)計(jì)制作一個(gè) 8*8*8 的光立方，一共包含 512 個(gè) LED 燈，其結(jié)構(gòu)為 8 層 64 束或 8 面 64 束（規(guī)定橫向?yàn)閷涌v向?yàn)槊妫? 第三章介紹電路的設(shè)計(jì)的思路，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，介紹各個(gè)芯片的特點(diǎn)以及引腳功能